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1、防震减灾指挥技术中心外装饰工程设计计算书2005.5.2目 录目 录1一、设计计算依据：3二、设计荷载确定原则:3三、立柱计算5(一)、第一处立柱计算 标高：13.75m,H150-15(二)、第二处立柱计算 标高：27m,H140-17(三)、第三处立柱计算 标高：30.4m,H100-110(四)、第四处立柱计算 标高：33.4m,槽钢10号12(五)、第五处立柱计算 标高：33.4m,槽钢8号15四、横梁计算17(一)、第一处横梁计算 标高：27m,M180-2617(二)、第二处横梁计算 标高：33.4m,L50x50x5角钢21五、玻璃计算 标高:27m,中空(外单片.内单片)24六
2、、结构胶胶形计算 标高:27m,D.C.99527七、横梁与立柱连接计算29(一)、第一处横梁与立柱连接计算 标高:27m,M180-26+H140-129(二)、第二处横梁与立柱连接计算 标高:33.4m,L50x50x5角钢+10镀锌槽钢30八、立柱与支座连接计算32(一)、第一处立柱与钢支座连接计算 标高:27m,H140-1+6mm厚镀锌钢角码32(二)、第二处立柱与钢支座连接计算 标高:33.4m,10镀锌槽钢+6mm厚镀锌钢角码33九、支座计算34(一)、第一处支座计算 标高:27m,6mm厚镀锌钢角码34(二)、第二处支座计算 标高:33.4m,6mm厚镀锌钢角码35十、支座与埋
3、件连接计算36(一)、第一处支座与埋件连接计算 标高:27m,支座：6mm厚镀锌钢角码36(二)、第二处支座与埋件连接计算 标高:33.4m,支座：6mm厚镀锌钢角码37十一、幕墙预埋件计算38(一)、第一处预埋件计算 标高:33.4m,MJ-0138(二)、第二处预埋件计算 标高:13.75m,MJ-0241十二、立柱伸缩缝设计计算44十三、加肋全玻计算 标高:7m,单片44十四、短槽固定式石材计算 标高:33.4m,MU19047附录一、符号说明51附录二、材料特性52附录三、参考文献资料54 一、设计计算依据：1、建筑结构施工图。2、规范：玻璃幕墙工程技术规范JGJ 102-2003；建
4、筑幕墙JG 3035-1996；建筑玻璃应用技术规程JGJ 113-2003；金属与石材幕墙工程技术规范JGJ 133-2001、J 113-2001；建筑结构荷载规范GB 50009-2001；钢结构设计规范GBJ 50017-2003。3、工程基本条件：(1)、地区类别：类；(2)、基本风压：Wo = kN/；(3)、风荷载取值按规范要求考虑；(4)、地震烈度：度；(5)、年最大温差：oC；(6)、在风荷载标准值作用下主体结构的楼层弹性层间位移角限值取为q=1/。 二、设计荷载确定原则:在作用于幕墙上的各种荷载中，主要有风荷载、地震作用、幕墙结构自重和由环境温度变化引起的作用效应等等。在幕
5、墙的节点设计中通过预留一定的间隙，消除了由各种构件和饰面材料热胀冷缩引起的作用效应。所以，作用于垂直立面幕墙的荷载主要是风荷载、地震作用，幕墙平面内主要是幕墙结构自重，其中风荷载引起的效应最大。在进行幕墙构件、连接件和预埋件承载力计算时，必须考虑各种荷载和作用效应的分项系数，即采用其设计值；进行位移和挠度计算时，各分项系数均取1.0，即采用其标准值。1、风荷载根据规范，垂直于幕墙表面上的风荷载标准值，按下列公式(2.1)计算：Wk = bgz ms mz Wo (2.1)式中: Wk -风荷载标准值( KN/m2)； bgz -高度z处的阵风系数；ms -风荷载体型系数；mz -风压高度变化系
6、数；Wo -基本风压( KN/m2)。按规范要求，进行建筑幕墙构件、连接件和锚固件承载力计算时，风荷载分项系数应取gw = 1.4，即风荷载设计值为：W= gw Wk = 1.4 Wk (2.2)2、地震作用幕墙平面外地震作用标准值计算公式如下：qEK = (2.3)式中, qEK为垂直幕墙平面的分布水平地震作用；( KN/m2)bE为地震动力放大系数；amax为水平地震影响系数最大值；为单位面积的幕墙结构自重( KN/m2)。按规范要求，地震作用的分项系数取gE = 1.3，即地震作用设计值为：qE = gE qEK = 1.3 qEK (2.4)3、幕墙结构自重按规范要求，幕墙结构自重的分
7、项系数取gG =1.2。4、荷载组合按规范要求对作用于幕墙同一方向上的各种荷载应作最不利组合。对垂直立面上的幕墙，其平面外的荷载最不利荷载组合为：WK合=1.0 WK + 0.5 qEK (2.5)W合 =1.0 W + 0.5 qE (2.6)其中, WK合为组合荷载的标准值( KN/m2)；W合 为组合荷载的设计值( KN/m2)。 三、立柱计算 根据大厦的建筑结构特点，综合考虑标高、横向分格宽度、所选立柱型材、楼层高度以及对立柱的固定方式，以下列情况最为不利，须作立柱强度和刚度的校核。(一)、第一处立柱计算 标高：13.75m,H150-11、部位要素该处位于，计算标高按m计，结构自重G
8、k/A= N/m2，横向分格计算宽度B= mm。2、力学模型立柱与主体结构通过支座进行连接，计算跨高L=mm；采用简支梁力学模型，如图所示。3、荷载确定按横向分格宽度B，取出一个纵向的计算单元，立柱受均布载作用。荷载取最大值(标高最高处的值)，对类地区，该处风压高度变化系数取：mz= ；阵风系数取：bgz =2.0135 ；体型系数取：ms= 1.2 。根据公式(2.1)(2.6)可得： WK=2.0135取WK =(KN/m2)W=1.4WK=(KN/m2)取地震动力放大系数：bE = 5 qEk=5/1000 =(KN/m2)qE=1.3qEK=(KN/m2)W合=1.0+0.5 =(KN
9、/m2)从而，作用于立柱上的风荷载的线荷载标准值为：qK=/1000=(N/mm)作用于立柱上的组合线荷载设计值为：q=/1000=(N/mm)4、立柱()参数:该处立柱的横截面参数如下:横截面主惯性矩： I= mm4横截面积： A= mm2弯矩作用方向的净截面抵抗矩： W= mm3横截面静矩： Sz= mm3型材壁厚： t= mm型材材料为： ；强度设计值为： f= N/mm2；弹性模量为： E= N/mm2。5、立柱强度校核根据规范立柱截面最大应力满足：式中： smax 立柱中的最大应力(N/mm2) N 立柱中的拉力设计值(N) An 立柱净截面面积(mm2) M 立柱弯矩设计值(N.m
10、m) g 塑性发展系数，取为1.05 Wn 弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm3)该处立柱跨中弯矩值最大为：(N.mm)立柱承受拉力设计值为：错误! 未定义书签。= 1.2/1000000= (N)则： (N/mm2)可见：所选立柱的强度满足设计要求。6、立柱刚度校核立柱最大挠度：(mm)式中： dmax 立柱最大挠度(mm) qk 立柱承受的风荷载对应的标准线荷载(N/mm) L 立柱支点间的距离(mm) E 立柱材料的弹性模量(N/mm2) I 立柱横截面主惯性矩(mm4) 根据规范对立柱刚度要求，立柱挠度限值为df,lim=，即df,lim=可见， dmaxdf,lim所选立柱的刚度满足设
11、计要求。 (二)、第二处立柱计算 标高：27m,H140-11、部位要素该处位于，计算标高按m计，结构自重Gk/A= N/m2，横向分格计算宽度B= mm。2、力学模型立柱与主体结构通过支座进行连接，计算跨高L=mm；采用简支梁力学模型，如图所示。3、荷载确定按横向分格宽度B，取出一个纵向的计算单元，立柱受均布载作用。荷载取最大值(标高最高处的值)，对类地区，该处风压高度变化系数取：mz= ；阵风系数取：bgz =1.8529 ；体型系数取：ms= 1.2 。根据公式(2.1)(2.6)可得： WK=1.8529取WK =(KN/m2)W=1.4WK=(KN/m2)取地震动力放大系数：bE =
12、 5 qEk=5/1000 =(KN/m2)qE=1.3qEK=(KN/m2)W合=1.0+0.5 =(KN/m2)从而，作用于立柱上的风荷载的线荷载标准值为：qK=/1000=(N/mm)作用于立柱上的组合线荷载设计值为：q=/1000=(N/mm)4、立柱()参数:该处立柱的横截面参数如下:横截面主惯性矩： I= mm4横截面积： A= mm2弯矩作用方向的净截面抵抗矩： W= mm3横截面静矩： Sz= mm3型材壁厚： t= mm型材材料为： ；强度设计值为： f= N/mm2；弹性模量为： E= N/mm2。5、立柱强度校核根据规范立柱截面最大应力满足：式中： smax 立柱中的最大应力(N/mm2) N 立柱中的拉力设计值(N) An 立柱净截面面积(mm2) M 立柱弯矩设计值(N.mm) g 塑性发展系数，取为1.05 Wn 弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm3)该处立柱跨中弯矩值最大为：(N.mm)立柱承受拉力设计值为：错误! 未定义书签。= 1.2/1000000= (N)则： (N/mm2)可见：所选立柱的强度满足设计要求。6、立柱刚度校核立柱最大挠度：(mm)式中： dmax 立柱最大挠度(mm) qk 立柱承受的风荷载对应的标准线荷载(N/mm) L 立柱支点
